Նիտրատներ

Կաղապար:Տեղեկաքարտ Նյութ Նիտրատներ (Կաղապար:Lang-la), ազոտական թթվի աղերն են, պարունակում են միավալենտ $N{O}_3^{-}$ անիոն։ Նիտրատները սպիտակ, բյուրեղային նյութեր են։

Պատմական անվանումը սելիտրա է ($NaN{O}_3$՝ չիլիական, $KN{O}_3$՝ հնդկական, $Ca(N{O}_3{)}_2$՝ նորվեգական), որն այժմ օգտագործվում է հիմնականում միներալոգիայում որպես հանքանյութերի անվանում և որպես պարարտանյութերի անվանում գյուղատնտեսության մեջ։

Ընդհանուր քիմիական հատկություններ

Նիտրատները ստացվում են մետաղների, օքսիդների, հիդրօքսիդների և աղերի վրա ազոտական թթվով $HN{O}_3$ ազդելիս։ Գործնականում բոլոր նիտրատները ջրում լուծելի են։

Նիտրատները պինդ վիճակում (սովորաբար գտնվում են հալված վիճակում) հանդիսանում են բավական ուժեղ օքսիդիչներ, սակայն ի տարբերություն ազոտական թթվի լուծույթում գործնականում չունեն օքսիդացնող հատկություններ։

Նիտրատները կայուն են սովորական ջերմաստիճանում։ Սովորաբար դրանք հալվում են համեմատաբար ցածր ջերմաստիճանում (200-600 °C), հաճախ քայքայվում են։

Նիտրատների քայքայում

Ազոտական թթվի աղերը տաքացնելիս քայքայվում են, ընդ որում քայքայման արդյունքը պայմանավորված է մետաղների ստանդարտ էլեկտրոդային պոտենցիալների շարքում աղ առաջացնող մետաղի դիրքից։

Li→Rb→K→Ba→Sr→Ca→Na→Mg→Al→Mn→Zn→Cr→Fe→Cd→Co→Ni→Sn→Pb→(H)→Sb→Bi→Cu→Hg→Ag→Pd→Pt→Au

Մագնեզիումից ձախ տեղադրված մետաղների նիտրատները (բացի լիթիումից) քայքայվելիս առաջացնում են նիտրիդներ և թթվածին, օրինակ նատրիումի նիտրատը քայքայվում է 300°С-ում.

$2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3⟶2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2+\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\uparrow$

Մետաղների ստանդարտ էլեկտրոդային պոտենցիալների շարքում մագնեզիումից պղինձ տեղադրված մետաղների նիտրատները, ինչպես նաև լիթիումի նիտրատը քայքայվելիս առաջացնում են մետաղի օքսիդ, ազոտի (IV) օքսիդ և թթվածին։ Օրինակ պղնձի (II) նիտրատը տաքացնելիս քայքայվում է առաջացնելով պղնձի (II) օքսիդ, ազոտի (IV) օքսիդ և թթվածին.

$2\mathrm{C}\mathrm{u}(\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_2\stackrel{>170{}^{\mathrm{\circ }}\mathrm{C}}{\to }2\mathrm{C}\mathrm{u}\mathrm{O}+4\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2+\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$

Շարքում պղնձից հետո տեղադրված մետաղների նիտրատները քայքայվելիս առաջացնում են ազատ մետաղ, ազոտի (IV) օքսիդ և թթվածին։ Օրինակ արծաթի նիտրատը 170°С տաքացնելիս քայքայվում է առաջացնելով ազատ արծաթ, ազոտի (IV) օքսիդ և թթվածին

$2\mathrm{A}\mathrm{g}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3\stackrel{>170{}^{\mathrm{\circ }}\mathrm{C}}{\to }2\mathrm{A}\mathrm{g}+2\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2+\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$

Ամոնիումի նիտրատի ջերմային քայքայումը ջերմաստիճանից կախված ընթանում է տարբեր ձևերով.

• 270 °C-ից ցածր ջերմաստիճանում՝

$\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3⟶\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\uparrow +2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

• 270 °C-ից բարձր ջերմաստիճանում կամ դետոնացիա

$2\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3⟶2\mathrm{N}{\phantom{A}}_2+\mathrm{O}{\phantom{A}}_2+4\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

Կիրառություն

Նիտրատները հիմնականում կիրառվում են որպես պարարտանյութեր (սելիտրաներ) և պայթուցիկ նյութեր (ամոնիտներ)։ Կիրառվում են տեխնիկայում, ապակու և դեղանյութերի արտադրությունում։ Մտնում են հրթիռային վառելիքի բաղադրության մեջ։ Երշիկեղենի արտադրությունում օգտագործվում են որպես սննդային հավելումներ։

Կենսաբանական դեր

Ազոտական թթվի աղերը հանդիսանում են հանքային պարարտանյութերի բաղադրիչներ։ Նիտրատների բաղադրության մեջ մտնող ազոտը բուսական բջիջներում ունի կառուցողական գործառույթ և օգտագործվում է քլորոֆիլ ստեղծելիս։ Մարդկանց օրգանիզմում նիտրատները վերածվում են նիտրիտների և նիտրոզամինի։

Գրականություն

• Գ.Պ. Խոմչենկո, Քիմիայի ձեռնարկ ԲՈւՀ ընդունվողների համար, 2005թ., Երևան